AP 计算机(APCS JAVA 编程)知识难点和考试

AP 是世界各国优秀高中生展现个人学术能力和冲击名牌大学的高端学习和考试途径,而AP计算机 — JAVA 编程,则一直为各国学生视为最具挑战性和趣味性的AP课程之一。

其魅力在于,集数学逻辑思维与分析问题和解决问题的训练于一体,能最大限度地拓展中学生的思维与智力,同时令学习者掌握一门具体实在的编程技能,为走向职场后在各个领域的业务发展积累信息化应用的基础。

我们于 2009 年冬成为全国第一家开设 AP 计算机培训课程的专业机构,积累了成熟教学经验的同时,深感这门课程和考试的意义在于对于学生的相关思维和能力提升。

适合现阶段学习 APCS 的美国大学专业

计算机科学 (CS) 是美国大学一共近五十个专业的必修或选修课,涉及 130 多个学科领域。

其中,80% 的工科课程会涉及计算机编写程序,另外理科、金融和经济等学科,也越来越倾向于重视程序设计的能力。

专业上包括但不限于:

电气工程、数学、统计学、土木工程、应用物理、建筑设计、机械工程、化学工程、电子技术、环境科学、经济学、分子生物、数据库、网络工程、工业工程、神经科学、核工程,等等。

APCS 考试信息

考试得分计算方法:多选题 (MCQ) 40 道,每题 1 分,答错不扣分;自由解答题 Free Response (FR) 4 道大题,每题 9 分,再乘权值。

考试容错率,如按百分制计算,达到 77 分即可得满分 5 分。

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APCS 获得满分的比率,往年一般在 26% 左右,4 分另占 26%,在二十多门 AP 相关数据中,相对较高。

考试时间仍然在每年五月的前两个完整周,一般为第三或四日。选择题和解答题,这两部分考试各需 1.5 小时。

选择题,包括单选题和以单选的形式完成多选。貌似简单的选择,却包含了考察基本功的扎实以及一些微妙的易错陷阱题,比如重载和重写、接口和抽象等容易混淆的概念考查等。

选择题还包含运行程序和计算结果,要求对给定的代码段预测运行结果,或者判断其运行时的异常情况等。代码段有可能比较长,所以需要一定的训练和准备。

Free Response,需要用笔作答,按题目要求写出代码。一道大题包含三四个部分,计分是相对独立的,所以对其中一道小题缺乏把握的时候,也不要放弃其他的小题。

近年常见的 FR 题型,包括给出一个已知的数据结构,要求填补完成其中的一些基本操作,如查询、删除和统计等,而线性表则几乎是每年必考的内容。

课程知识重点

基本数据类型

基本操作算符

循环结构 (for loop)

if 语句

内置 (Built-in) 类型

运算符(算术、关系、逻辑、控制结构等)

类 (class) 和对象 (object)

方法 (method)

引用 (reference)

父类、子类 (subclass)

继承 (inheritance)、多态 (polymorphism)

接口 (interface)、抽象 (abstract)

标准类

超类、整数类、浮点类、字符串

数组 (array)

数组列表 (ArrayList)

递归 (recursion)

排序 (sorting)

查找 (searching)

APCS 的知识,相对地独立于中学生包括高中生在校内的各科学习知识,所以对于部分初学者有一定的挑战。

对于善于钻研计算机和编程技术,尤其是对面向对象的编程方法 (OOP) 有浓厚兴趣的学习者,则是一件“会而不难”的事情。

可参考以下一些重点知识的难点概括。

面向对象 (Object Oriented, OO)

重点:继承多态、重载、重写、抽象、接口

难点:清晰掌握概念而不混淆

数据结构

重点:数组和字符串的操作

难点:线性表的基础操作

解决方案:多练习并熟悉几种基本操作

算法

重点:递归、查找和排序

难点:递归的原理

解决方案:从递归概念的原始意义 — 方法的自我调用入手,象扒白菜心一样层层深入,反复练习中体会递归的实质。

计算机科学的另一门新增科目,是 APCS Principles(计算机科学原理),于去年五月首考。

CB 增设此门 AP,旨在鼓励学习 STEM(科技、工程和数学)课程,训练创造力、抽象、数据信息、算法、程序设计和网络等方面的能力。

Computer Science Principles 顾名思义,主要考察计算机原理和基础知识,当然也包括基本编程知识。

考试由选择题和 Through-Course Assessment 组成,目前市面上的教材和辅导书还极少,要靠教师从 CB 官方渠道获得主要教学资料。

与既有的计算机科学 A (CS) 相比,这一门明显偏重理论——概念和基本的计算机知识,例如进制转换原理、数据的存储和传递形态,以及编码原理等,涉及的计算机科学知识面较广,而不针对任何特定的编程语言包括 APCS A 所考的 Java(这也是此门新科考试难度低于后者的原因所在)。

需要注意的是,这一门考试包含平时作业和期末考试两部分。平时作业要求完成一个具体项目,进行描述和分析,包括研究过程、图表、PPT 展示等,在线提交。期末考试则仍为笔试,即 100 分钟内完成 74 道单选题和多选题。

对于喜爱和擅长计算机科学者,这一门实在不难,但如果对计算机知识不“开窍”,则仍不会感到轻松。与 APCS A 同属于“会者不难,难者不会”。


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